JPS61223847A - 電子写真用感光体 - Google Patents
電子写真用感光体Info
- Publication number
- JPS61223847A JPS61223847A JP6569185A JP6569185A JPS61223847A JP S61223847 A JPS61223847 A JP S61223847A JP 6569185 A JP6569185 A JP 6569185A JP 6569185 A JP6569185 A JP 6569185A JP S61223847 A JPS61223847 A JP S61223847A
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- JP
- Japan
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- oxygen
- layer
- amorphous silicon
- combined
- substrate
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/02—Charge-receiving layers
- G03G5/04—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor
- G03G5/08—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic
- G03G5/082—Photoconductive layers; Charge-generation layers or charge-transporting layers; Additives therefor; Binders therefor characterised by the photoconductive material being inorganic and not being incorporated in a bonding material, e.g. vacuum deposited
- G03G5/08214—Silicon-based
- G03G5/08235—Silicon-based comprising three or four silicon-based layers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat, to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/14—Inert intermediate or cover layers for charge-receiving layers
- G03G5/142—Inert intermediate layers
- G03G5/144—Inert intermediate layers comprising inorganic material
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は導電性支持体上に非晶質シリコンにより構成さ
れた光導電層を有する電子写真用感光体に関し、特に感
光特性を損うことなく長寿命化を向上させた電子写真用
感光体に関するものマある。従来より電子写真用感光体
さして、Ｓｅ及びＳｅ化合物、ＺｎＯ，ＣｄＳ等の無機
光導電材料やポｌ−Ｎビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、
）リニトロフルオレノン（ＴＮＦ）等の有機光導電材料
（ｏｐｃ ）が広く用いられている。しかしながらこれ
らの材料を用いた感光体は、表面強度が弱く摩耗に対し
て弱いため、寿命が短いという欠点があり、熱的安定性
、環境汚染性の点でも問題がある。このような問題点を
解決するため近年、アモルファスシリコン（以下ａ−８
ｉと略す）を光導電層とした電子写真用感光体が提案さ
れ、実用化されつつある。
れた光導電層を有する電子写真用感光体に関し、特に感
光特性を損うことなく長寿命化を向上させた電子写真用
感光体に関するものマある。従来より電子写真用感光体
さして、Ｓｅ及びＳｅ化合物、ＺｎＯ，ＣｄＳ等の無機
光導電材料やポｌ−Ｎビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、
）リニトロフルオレノン（ＴＮＦ）等の有機光導電材料
（ｏｐｃ ）が広く用いられている。しかしながらこれ
らの材料を用いた感光体は、表面強度が弱く摩耗に対し
て弱いため、寿命が短いという欠点があり、熱的安定性
、環境汚染性の点でも問題がある。このような問題点を
解決するため近年、アモルファスシリコン（以下ａ−８
ｉと略す）を光導電層とした電子写真用感光体が提案さ
れ、実用化されつつある。
ａ−８ｉは表面強度が従来の材料に比べ格段に大きく、
感光体の長寿命化が期待できる。さらに熱的安定性にす
ぐれ、無公害なため環境汚染性にもすぐれている。第１
図は係るａ−８ｉを光導電層とした感光体の断面図で図
中１は導電性基体（例えばドラム状の ＡＩ 、Ｆｅ
、Ｎｉ、Ｃｒ、ステンレス或はこれらの合金）２〜４は
ＣＶＤ法等により順次積層されてａ−８ｉ光導ｉ！層を
形成する各層で２は基体１側からの電荷注入を防止する
第１の障壁層、３は電位保持層、４は表面保護或は障
壁 層２への電荷注入防止機能を有する第２の障壁層で
ある。ここで上記構造においては第１の障壁層２と電位
保持層３の厚さは全層の９０％以上を占めしかも組成に
おいては少くともシリコン原子は５０％以上を占めてい
る。こうした非晶質シリコン膜の熱膨張係数は約１〜５
Ｘ１０”Ｃにあると考えられ、先に示した基体金属の熱
膨張係数の３〜１０倍にも達する違いがある。感光体と
して要求される使用温度は０℃〜＋６０℃にあり上記し
た金属基体と電子写真用非晶質シリコン゛感光体に温度
衝撃ΔＴ／大＝１００℃／分を数回以上与えると金属基
体１と基体上に堆積された非晶質シリコンの界面言いか
えれば第１の障壁層２が該基体１から剥離し、長寿命化
が達成できない大きな欠点がある。本発明は上記の欠点
の解消を目的としたもので導電性基体上に非晶質シリコ
ン光導電層を堆積した電子写真用感光体において前記導
電性基体及び非晶質シリコン光導電層との間に酸素結合
層を介在せしめると共に前記酸素結合層中の酸素濃度を
該導電性基体及び非晶質シリコン光導電層に比し最高と
なるように設定したことを特徴とするものである。第２
図は本発明の実施例構造を示す断面図で従来例と同一符
号は同等部分を示す。図中Ａは本発明の要部を構成する
酸素結合層で導電性基体中に導電性基体の主材料金属原
子と酸素原子が結合した酸素結合部１ａと第１障壁層中
で非晶質シリコンと酸素原子が結合した酸素結合部２ａ
及び各の酸素結合部１ａ、２ａの境界面には酸素原子を
中介とした基体金属層Ｍと非晶質シリコン原子がＭ−０
−８ｉ結合を形成している。因みに導電性基体としてア
ルミニウムを使用し、これを約０．１〜数ｔｏｒｒの酸
素ガス雰囲気で基体温度２００〜３００℃、１３．５６
Ｍ Ｈｚの高周波パワー密度０．０５〜１ ｗ ／ ｃ
Ｊに達すると該基体上に化学的に結合力の強い 人ｌ−
０結合部（ｌａ）を高密度で形成できる。これに引き続
き酸素プラズマ中に８ｉＨ，，８ｉ。
感光体の長寿命化が期待できる。さらに熱的安定性にす
ぐれ、無公害なため環境汚染性にもすぐれている。第１
図は係るａ−８ｉを光導電層とした感光体の断面図で図
中１は導電性基体（例えばドラム状の ＡＩ 、Ｆｅ
、Ｎｉ、Ｃｒ、ステンレス或はこれらの合金）２〜４は
ＣＶＤ法等により順次積層されてａ−８ｉ光導ｉ！層を
形成する各層で２は基体１側からの電荷注入を防止する
第１の障壁層、３は電位保持層、４は表面保護或は障
壁 層２への電荷注入防止機能を有する第２の障壁層で
ある。ここで上記構造においては第１の障壁層２と電位
保持層３の厚さは全層の９０％以上を占めしかも組成に
おいては少くともシリコン原子は５０％以上を占めてい
る。こうした非晶質シリコン膜の熱膨張係数は約１〜５
Ｘ１０”Ｃにあると考えられ、先に示した基体金属の熱
膨張係数の３〜１０倍にも達する違いがある。感光体と
して要求される使用温度は０℃〜＋６０℃にあり上記し
た金属基体と電子写真用非晶質シリコン゛感光体に温度
衝撃ΔＴ／大＝１００℃／分を数回以上与えると金属基
体１と基体上に堆積された非晶質シリコンの界面言いか
えれば第１の障壁層２が該基体１から剥離し、長寿命化
が達成できない大きな欠点がある。本発明は上記の欠点
の解消を目的としたもので導電性基体上に非晶質シリコ
ン光導電層を堆積した電子写真用感光体において前記導
電性基体及び非晶質シリコン光導電層との間に酸素結合
層を介在せしめると共に前記酸素結合層中の酸素濃度を
該導電性基体及び非晶質シリコン光導電層に比し最高と
なるように設定したことを特徴とするものである。第２
図は本発明の実施例構造を示す断面図で従来例と同一符
号は同等部分を示す。図中Ａは本発明の要部を構成する
酸素結合層で導電性基体中に導電性基体の主材料金属原
子と酸素原子が結合した酸素結合部１ａと第１障壁層中
で非晶質シリコンと酸素原子が結合した酸素結合部２ａ
及び各の酸素結合部１ａ、２ａの境界面には酸素原子を
中介とした基体金属層Ｍと非晶質シリコン原子がＭ−０
−８ｉ結合を形成している。因みに導電性基体としてア
ルミニウムを使用し、これを約０．１〜数ｔｏｒｒの酸
素ガス雰囲気で基体温度２００〜３００℃、１３．５６
Ｍ Ｈｚの高周波パワー密度０．０５〜１ ｗ ／ ｃ
Ｊに達すると該基体上に化学的に結合力の強い 人ｌ−
０結合部（ｌａ）を高密度で形成できる。これに引き続
き酸素プラズマ中に８ｉＨ，，８ｉ。
Ｈ・、８ｉＦ＠等のシリコン供給ガスを除々に添加して
行くとＭ−０−８ｉ層が形成（数Ａ’〜数百Ａ０゜）さ
れる。次に第１障壁層２の形成は基体温度ＣＶＤ反応は
基体温度１ｏｏ〜３５０℃、１３．５６ＭＨ！の高周波
パワー密度０．０１〜０．５ ｗ ／ ｊ、ガス圧力０
．１〜数ｔｏｒｒでシリコン供給ガスとして８ｉＨａ、
８ｉ１Ｈ・、８ ｉ Ｆ ａ等が使用され、さらにＨ３
或はＢ＊Ｈａ、ＰＨ１等が添加されたガス雰囲気でＣＶ
Ｄ堆積が行われ表面（基体側）に８ ｉ ｎＯｎ成分即
ち化学的に結合力の強い８ｉ−０結合部２ａが形成でき
る。この時酸素ガスはＭ−０−８ｉ層の濃度を最高とし
て非晶質シリコン層内部に向けて酸素ガス供給量を減少
させ、光導電層の機能を損なわない酸素量まで減らされ
る。この構成によれば常温を中心に一り０℃〜＋１００
’Ｃの温度衝撃試験（ａＴ／１＝１００”ｃ／ｅ、但し
、ΔＴ：温度差、ｔ：温度変化に要す時間）で光導電層
２の剥離は全く発生せず又クラックもなく０℃〜５０℃
の環境下での電子写真プロセスにおいて５０万枚の画像
コピーでも表面帯電電位の変化もなく安定した画像特性
を得ることが確認できた。即ち本発明によれば導電性金
属基体上に高密度の化学的に安定なＭ（金属）−〇結合
を形成し、０原子を介して高密度の０−８ｉ結合を形成
し、境界部では高密度のＭ−０−８ｉ結合層を含む酸素
結合層中を形成することにより、熱膨張係数差が約３〜
１０倍の相異がある材料を化学的に結合力の強い酸素結
合を介して接着されるため感光体の機能を損うことなく
熱衝撃に強い感光体を得ることが可能である。
行くとＭ−０−８ｉ層が形成（数Ａ’〜数百Ａ０゜）さ
れる。次に第１障壁層２の形成は基体温度ＣＶＤ反応は
基体温度１ｏｏ〜３５０℃、１３．５６ＭＨ！の高周波
パワー密度０．０１〜０．５ ｗ ／ ｊ、ガス圧力０
．１〜数ｔｏｒｒでシリコン供給ガスとして８ｉＨａ、
８ｉ１Ｈ・、８ ｉ Ｆ ａ等が使用され、さらにＨ３
或はＢ＊Ｈａ、ＰＨ１等が添加されたガス雰囲気でＣＶ
Ｄ堆積が行われ表面（基体側）に８ ｉ ｎＯｎ成分即
ち化学的に結合力の強い８ｉ−０結合部２ａが形成でき
る。この時酸素ガスはＭ−０−８ｉ層の濃度を最高とし
て非晶質シリコン層内部に向けて酸素ガス供給量を減少
させ、光導電層の機能を損なわない酸素量まで減らされ
る。この構成によれば常温を中心に一り０℃〜＋１００
’Ｃの温度衝撃試験（ａＴ／１＝１００”ｃ／ｅ、但し
、ΔＴ：温度差、ｔ：温度変化に要す時間）で光導電層
２の剥離は全く発生せず又クラックもなく０℃〜５０℃
の環境下での電子写真プロセスにおいて５０万枚の画像
コピーでも表面帯電電位の変化もなく安定した画像特性
を得ることが確認できた。即ち本発明によれば導電性金
属基体上に高密度の化学的に安定なＭ（金属）−〇結合
を形成し、０原子を介して高密度の０−８ｉ結合を形成
し、境界部では高密度のＭ−０−８ｉ結合層を含む酸素
結合層中を形成することにより、熱膨張係数差が約３〜
１０倍の相異がある材料を化学的に結合力の強い酸素結
合を介して接着されるため感光体の機能を損うことなく
熱衝撃に強い感光体を得ることが可能である。
〈実施例〉
先ず導電性基体として円筒形（ドラム状）アルミニウム
基体を用い該基体温度３００℃に設定し１００％０．ガ
ス１００ｃｃ／分を反応種に送り込み、ガス圧力調整弁
を調整して、ガス圧力を０．５ｔｏｒｒに調整する。次
に１３．５６ＭＨ２の高周波パワーを円筒！ＡＩ基体を
接地し、同心円状に配置した対向電極との間に０．２７
ｗ／−パワー密度で２分間印加してＡＡ！基体電極表
面層 に酸素原子密度６０〜７５％（Ａｔｏｍ）のＡｌ
−０結合層を形成する。酸素（０□）プラズマを消すこ
とな（８ｉＨ，ガスを２０ｃｃＺ分を約２分間供給して
Ａｌ−０−８ｉ結合層を形成する。次いで連続して１０
０％ＳｉＨ。
基体を用い該基体温度３００℃に設定し１００％０．ガ
ス１００ｃｃ／分を反応種に送り込み、ガス圧力調整弁
を調整して、ガス圧力を０．５ｔｏｒｒに調整する。次
に１３．５６ＭＨ２の高周波パワーを円筒！ＡＩ基体を
接地し、同心円状に配置した対向電極との間に０．２７
ｗ／−パワー密度で２分間印加してＡＡ！基体電極表
面層 に酸素原子密度６０〜７５％（Ａｔｏｍ）のＡｌ
−０結合層を形成する。酸素（０□）プラズマを消すこ
とな（８ｉＨ，ガスを２０ｃｃＺ分を約２分間供給して
Ａｌ−０−８ｉ結合層を形成する。次いで連続して１０
０％ＳｉＨ。
ガスを３００ｃｃ／分とＢ、Ｈ，、Ｈ，の混合気体を酸
素ガス２０ｃｃ／分に加えて反応槽に送り込み原子密度
６０〜７５％以上の酸素添加した第１の障壁Ｗ４（非晶
質シリコン層）１〜５μｍ形成する。この時酸素ガスは
第１の障壁層の形成が始まると同時にｌｃｃ／分の速度
で供給量を減少させ電位保持層の形成が始まる時は完全
に酸素の供給を止めた。以上の工程により基体金属−非
晶質シリコン層との界面には化学的に結合力の強い酸素
結合層を介してＡＩと８１原子を強く結びつけた接着層
を形成した。次いで通常の手段により電位保持層３と第
３の障壁層４を形成して完成した。第３図（ａ） （ｂ
）は上記実施例における酸素濃度分布（ａ図）と酸素濃
度と熱衝撃サイクルの関係を示す特性図（ｂ図）で、該
基体とａ−８ｉの界面即ちＭ−０−８ｉ結合層中の酸素
濃度は（８１図の如く１〜７０％、好ましくは５０〜７
０％が最適であり、しかも該界面から基体内部及びａ−
８ｉ内方向では急激にその濃度を低下せしめるごとく設
定することが重要であることが確認できた。又、（ｂ）
図に示す如く熱衝撃サイクル試験では酸素濃度７０℃付
近で最大の耐久性を示すことが確認された。
素ガス２０ｃｃ／分に加えて反応槽に送り込み原子密度
６０〜７５％以上の酸素添加した第１の障壁Ｗ４（非晶
質シリコン層）１〜５μｍ形成する。この時酸素ガスは
第１の障壁層の形成が始まると同時にｌｃｃ／分の速度
で供給量を減少させ電位保持層の形成が始まる時は完全
に酸素の供給を止めた。以上の工程により基体金属−非
晶質シリコン層との界面には化学的に結合力の強い酸素
結合層を介してＡＩと８１原子を強く結びつけた接着層
を形成した。次いで通常の手段により電位保持層３と第
３の障壁層４を形成して完成した。第３図（ａ） （ｂ
）は上記実施例における酸素濃度分布（ａ図）と酸素濃
度と熱衝撃サイクルの関係を示す特性図（ｂ図）で、該
基体とａ−８ｉの界面即ちＭ−０−８ｉ結合層中の酸素
濃度は（８１図の如く１〜７０％、好ましくは５０〜７
０％が最適であり、しかも該界面から基体内部及びａ−
８ｉ内方向では急激にその濃度を低下せしめるごとく設
定することが重要であることが確認できた。又、（ｂ）
図に示す如く熱衝撃サイクル試験では酸素濃度７０℃付
近で最大の耐久性を示すことが確認された。
又これらの効果は該結合層中に少くとも数原子以上の酸
素結合層が存在していれば一４０〜＋１００℃、１００
℃／分の熱衝撃ストレスには２０サイクル以上耐え得る
基本的構造を得ることが判った。以上の説明から明らか
なように本発明によれば光導電層のクラック或は剥離を
防止でき、ａ−８ｉの有する優れた効果を損うことな（
長寿命化が達成でき、複写機、プリンター等に供してそ
の効果は極めて大きい。
素結合層が存在していれば一４０〜＋１００℃、１００
℃／分の熱衝撃ストレスには２０サイクル以上耐え得る
基本的構造を得ることが判った。以上の説明から明らか
なように本発明によれば光導電層のクラック或は剥離を
防止でき、ａ−８ｉの有する優れた効果を損うことな（
長寿命化が達成でき、複写機、プリンター等に供してそ
の効果は極めて大きい。
第１図は従来構造図、第２図、第３図は本発明の一実施
例構造図及びその説明図である。図においてｌは導電性
基体、２は第１障壁層、３は電位保持層、４は第２障壁
層、人は酸素結合（Ｍ−０−Ｓｉ）層、１ａは基板−酸
素結合部（Ｍ−０）、２ａは非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ
）−酸素結合部（０−Ｓｉ）である。 特許出願人 新電元工業株式会社 山梨電子工業株式会社 茅３０
例構造図及びその説明図である。図においてｌは導電性
基体、２は第１障壁層、３は電位保持層、４は第２障壁
層、人は酸素結合（Ｍ−０−Ｓｉ）層、１ａは基板−酸
素結合部（Ｍ−０）、２ａは非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ
）−酸素結合部（０−Ｓｉ）である。 特許出願人 新電元工業株式会社 山梨電子工業株式会社 茅３０
Claims (1)
- 導電性基体上に非晶質シリコン光導電層を堆積した電子
写真用感光体において、前記導電性基体及び非晶質シリ
コン光導電層との間に酸素結合（Ｍ−Ｏ−Ｓｉ）層を介
在せしめると共に前記酸素結合層中の酸素濃度を該導電
性基体及び非晶質シリコン光導電層に比し最高となるよ
うに設定したことを特徴とする電子写真用感光体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6569185A JPS61223847A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電子写真用感光体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6569185A JPS61223847A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電子写真用感光体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223847A true JPS61223847A (ja) | 1986-10-04 |
| JPH058824B2 JPH058824B2 (ja) | 1993-02-03 |
Family
ID=13294287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6569185A Granted JPS61223847A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電子写真用感光体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61223847A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131049A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-13 | バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト | 塩化ビニル系成形材料 |
| JP2009057636A (ja) * | 2008-09-29 | 2009-03-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シリコン膜の製造方法及び太陽電池の製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58132244A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-06 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS5928162A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-14 | Toshiba Corp | 電子写真感光体 |
| JPS5957246A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Toshiba Corp | 電子写真用感光体の製造方法 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6569185A patent/JPS61223847A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58132244A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-06 | Canon Inc | 光導電部材 |
| JPS5928162A (ja) * | 1982-08-10 | 1984-02-14 | Toshiba Corp | 電子写真感光体 |
| JPS5957246A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-02 | Toshiba Corp | 電子写真用感光体の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62131049A (ja) * | 1985-11-30 | 1987-06-13 | バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト | 塩化ビニル系成形材料 |
| JP2009057636A (ja) * | 2008-09-29 | 2009-03-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シリコン膜の製造方法及び太陽電池の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH058824B2 (ja) | 1993-02-03 |
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